Question

Zn(s)
+
2HCl (ac)
ZnCl 2(ac)
+H 2(g)
a) ¿Cuántos gramos de cloruro de zinc (ZnCl2) se producen a partir de
20 gramos de zinc (Zn)?

Answer 1

Respuesta:

Cantidad de ZnCl2 obtenida si reaccionan completamente 100 g Zn

En primer lugar, ajustamos la reacción: Zn (s) + 2 H Cl (ac) Æ ZnCl2 (s) + H2 (g)

M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn

Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol ZnCl2

M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2

20856 g ZnCl se producen 1mol ZnCl

136 4 g ZnCl

1mol Zn

1mol ZnCl

65 4 g Zn

1mol Zn 100g Zn 2

2

2 2 , ,

,    

b) Volumen de H2 obtenido en c.n. si reaccionan completamente 100 g Zn

M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn

Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol H2

1 mol H2 en c.n. ocupa un volumen de 22,4 L

34 25L H se producen 1mol H

22 4 L H c n

1mol Zn

1mol H

65 4 g Zn

1mol Zn 100g Zn 2

2

2 2 , , . .

,    

c) Volumen de disolución de HCl 5 M necesario para que reaccionen completamente los 100 g Zn

M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn

Reacción: 1 mol Zn reacciona con 2 mol HCl

Disolución 5 M: 5 mol HCl en 1 L disolución

0 61L disoluciónson necesarios

5 mol HCl

1L disol

1mol Zn

2 mol HCl

65 4 g Zn

1mol Zn 100g Zn , ,    

d) Cantidad de zinc con riqueza del 75% necesaria para obtener 20 g ZnCl2.

En este caso el dato es de un producto (ZnCl2). Nos piden la cantidad de reactivo impuro necesaria (al 75% de

riqueza). Usaremos esto al final.

M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2

Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol ZnCl2

M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2

Riqueza 75%: de cada 100 g de Zn impuro, 75 g son de Zn.

12 79 g Zn impuro necesitamos

75 g Zn

100g Zn impuro

1mol Zn

65 4 g Zn

1mol ZnCl

1mol Zn

136 4 g ZnCl

1mol ZnCl 20 g ZnCl

2 2

2

2 , ,

,    

e) Si partimos de 200 g Zn, volumen de H2 obtenido a 800 mmHg y 30ºC suponiendo un rendimiento del 70%.

Dado que el rendimiento es del 70%, de cada 100 g Zn iniciales, sólo reaccionarán 70 g Zn en realidad.

Paso a moles: M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn

Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol H2

Volumen en c.n.: 1 mol H2 en c.n. ocupa un volumen de 22,4 L

214 mol H se producen realmente

1mol Zn

1mol H

65 4 g Zn

1mol Zn

100g Zn inic

70 g Zn 200g Zn inic 2

2 , ,    

Aplicamos la ecuación de los gases ideales para calcular el volumen.

5014 L H se producen realmente

105

214 0 082 300

P

n R T P V n R T V 2 , ,

, ,        o

f) Cantidad en g de HCl necesaria para obtener 10 g ZnCl2, suponiendo un rendimiento del 70%.

Paso a moles: M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2

Reacción: 2 mol HCl producen 1 mol ZnCl2

Paso de moles a g: M(HCl) = 36,5 → 1 mol HCl = 36,5 g HCl

Dado que el rendimiento es del 70%, de cada 100 g Zn iniciales, sólo reaccionarán 70 g Zn en realidad.

7 65 g HCl necesariosinicalmente

70 g HCl

Explicación: